电磁感应练习7自感、日光灯

★教学目标１知道自感现象，能分析有关的自感问题２知道日光灯的原理★教学重点能分析有关的自感问题★教学难点能分析有关的自感问题★教学过程知识点复习一、自感现象1、自感现象就是指而产生的电磁感应现象2、自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化（同样遵循楞次定律）3．自感电动势的大小与线圈中的电流强度的成正比4．线圈的自感电动势与线圈的、、及有关，由线圈本身性质决定，与线圈中电流的大小、方向、有无均无关，自感系数L的单位二日光灯的原理1、日光灯管发光要使管内导电，而激发导电所需的电压比220V的电源电压得多，因此，日光灯在开始点燃时，需要一个出电源电压很多的瞬时电压，当日光灯点燃后正常发光时，灯管的变得很小。

只允许通过不大的电流，电流过强就会，这时又要是加在灯管上的电压于电源电压，这两方面的要求都是利用跟灯管联的来实现的。

2、日光灯主要由、、组成，是一个带铁芯的线圈，很大；主要是一个充用氦气的小玻璃泡，里面装有两个电极，一个叫一个叫例题分析例１图为一演示实验电路图，图中L是一带铁心的线圈，A是一灯泡，电键K处于闭合状态，电路是接通的。

现将电键K打开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从_ 端到_端。

这个实验是用来演示_现象的。

例２（1997年）如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。

下列说法中正确的是 ( )A、合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮；B、合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮；C、断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭；D、断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭例３如图a、b所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻阻值都很小，且小于灯泡A 的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（）A 在电路a中，断开S后，A将逐渐变暗B 在电路a中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗C 在电路b中，断开S后，A将逐渐变暗D 在电路b中，断开S 后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗例４如图所示的电路，D1和D2是两组相同的灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象。

《自感现象与日光灯》讲义一、引言在我们的日常生活中，日光灯是一种常见的照明设备。

它为我们提供了明亮而稳定的光线，使我们能够在各种环境中清晰地看到周围的事物。

然而，你是否曾经想过，日光灯是如何工作的？为什么它能够在接通电源后迅速亮起，并且能够持续发光？其实，这背后涉及到一个重要的物理现象——自感现象。

二、自感现象的基本概念自感现象是指由于导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象。

当通过导体的电流发生变化时，导体内部会产生一个自感电动势，这个电动势的方向总是阻碍电流的变化。

打个比方，就像我们在跑步时，如果突然想要减速，身体会有一种阻力来阻止我们快速停下来，这个阻力就类似于自感电动势。

自感现象的大小与导体的自感系数有关。

自感系数越大，自感现象就越明显。

自感系数的大小取决于导体的匝数、长度、横截面积以及是否有铁芯等因素。

三、日光灯的结构和工作原理日光灯主要由灯管、镇流器和启辉器组成。

灯管内部充有稀薄的汞蒸气和惰性气体，灯管内壁涂有荧光粉。

镇流器是一个电感线圈，它的作用是在日光灯启动时产生一个瞬时高压，以及在日光灯正常工作时限制电流。

启辉器则是一个由氖泡和电容器组成的装置，用于在启动时接通和断开电路，产生瞬时高压。

当我们接通电源时，电流通过镇流器和启辉器。

启辉器内的氖泡受热膨胀，使动触片与静触片接触，电路接通。

此时，电流通过镇流器和灯管的灯丝，使灯丝预热。

由于启辉器内的氖泡冷却收缩，动触片与静触片断开，电路瞬间断开。

在这个瞬间，镇流器由于自感现象产生一个瞬时高压，这个高压使灯管内的气体电离，从而导通灯管。

灯管导通后，灯管两端的电压降低，镇流器则起到限制电流的作用，使灯管能够稳定发光。

四、自感现象在日光灯中的作用在日光灯的启动过程中，自感现象起到了至关重要的作用。

镇流器的自感系数较大，当电路突然断开时，能够产生数千伏的瞬时高压，从而使灯管内的气体电离导通。

在日光灯正常工作时，镇流器的自感作用可以限制电流的大小，使灯管中的电流保持稳定，保证灯管能够持续稳定地发光。

《自感现象与日光灯》讲义一、自感现象在了解日光灯之前，我们先来认识一下自感现象。

自感现象是一种特殊的电磁感应现象。

当导体中的电流发生变化时，它自身就会产生感应电动势，这种现象就叫做自感。

打个比方，就好像一条河流，当水流的速度突然改变时，水会对河道产生一种反作用力。

电流也是如此，当它的变化时，就会在导体内部产生一种“阻力”。

自感现象的产生是由于电流的变化引起了通过线圈磁通量的变化。

而自感电动势的大小与电流的变化率成正比。

自感系数是描述自感现象强弱的物理量。

它取决于线圈的形状、大小、匝数以及是否有铁芯等因素。

自感系数越大，自感现象就越明显。

自感现象在生活中有很多应用，同时也会带来一些问题。

比如在电路中，自感现象可能会引起瞬间的高压，对电路元件造成损害；但在一些场合，如电感元件的应用中，又能起到滤波、储能等重要作用。

二、日光灯的结构与工作原理接下来，让我们看看日光灯。

日光灯主要由灯管、镇流器和启辉器三部分组成。

灯管的内壁涂有荧光粉，内部充有稀薄的汞蒸气。

镇流器是一个带铁芯的电感线圈，而启辉器则是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装有双金属片。

日光灯的工作原理就与自感现象密切相关。

当接通电源时，启辉器中的氖气放电，双金属片受热膨胀弯曲，与静触片接触，电路接通。

此时，电流通过镇流器、灯管两端的灯丝和启辉器构成通路。

灯丝被加热，发射出大量电子。

但很快，双金属片冷却恢复原状，与静触片分离，电路突然断开。

在这个瞬间，由于镇流器中的电流急剧减小，其自感电动势会产生一个很高的电压。

这个高压加在灯管两端，使灯管内的汞蒸气电离，产生紫外线。

紫外线激发荧光粉发光，日光灯就亮了起来。

可以说，镇流器在日光灯的启动过程中起到了关键作用。

它利用自感现象产生的高压，成功地激发了灯管内的气体，实现了日光灯的点亮。

三、自感现象在日光灯中的作用自感现象对于日光灯的正常工作至关重要。

首先，镇流器的自感作用在启动时提供了高电压，这是日光灯能够点亮的关键一步。

电磁感应 同步练习（一）电磁感应现象1．面积为S 的线圈从平行于磁感强度为B 的匀强磁场的位置转过60°角时，穿过线圈的磁通量改变了多少？若这一线圈平面从垂直于磁场的位置转过60°角时，穿过线圈平面的磁通量又改变了多少？2．以下说法中正确的有（ ）A ．只要有磁感线穿过导体闭合面，导体中就会产生感应电流B ．只要闭合电路的一部分导体在磁场中运动，导线中就一定产生感应电流C ．一段不闭合的导线在磁场中运动，导线两端可能会有电势差D ．放在磁场中的闭合线圈，只要磁场有变化，线圈中就会有感应电流3．如图17-5所示，匀强磁场的磁感强度B=0.20T ，方向沿x 轴正方向，且ab=40cm ，bc=30cm ，ac=50cm ，且abc 所在平面与xOz 平面平行，分别求出通过面积abod 、bofc 、acfd 的磁通量1Φ、2Φ、3Φ。

4．关于磁通量的概念，下列说确的是：（ ）A 磁感强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B 穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感强度不一定为零C 磁感强度越大，线圈面积越大，D 穿过线圈的磁通量大小可用穿过线圈的磁感线条数来衡量5．下列那些情况会产生感应电流：（ ）6．如图所示，矩形线框abcd 的一边ad 恰与长直导线重合(互相绝缘)．现使线框绕不同的轴转动，能使框中产生感应电流的是 （ ）A ．绕ad 边为轴转动B ．绕oo ′为轴转动C ．绕bc 边为轴转动D ．绕ab 边为轴转动7．如图所示，平行金属导轨的左端连有电阻R ，金属导线框ABCD 的两端用金属棒跨在导轨上，匀强磁场方向指向纸。

当线框ABCD 沿导轨向右运动时，线框ABCD 中有无闭合电流？____；电阻R 上有无电流通过？____电磁感应 同步练习（二）法拉第电磁感应定律 — 感应电动势的大小1．关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是 （ ）A ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B ．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C ．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大D ．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大2．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示 （ ）A ．线圈中O 时刻感应电动势最大B ．线圈中D 时刻感应电动势为零C ．线圈中D 时刻感应电动势最大 D ．线圈中O 至D 时间平均感电动势为0.4V3．如图所示，线圈有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，有一带电粒子静止于平行板(两板水平放置)电容器中间，则此粒子带____电，若线圈的匝数为n ，平行板电容器的板间距离为d ，粒子的质量为m ，带电量为q ，则磁感应强度的变化率为____ (设线圈的面积为S)．4．如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m 的金属棒ab ，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T ．当用外力使棒ab 以速度v=5m ／s 右移时，ab 棒中产生的感应电动势ε=____ ，通过ab 棒的电流I=____ ．ab 棒两端的电势差U ab =____ ，在电阻R 上消耗的功率P R =____ ，在ab 棒上消耗的发热功率P r=____ ，切割运动中产生的电功率P=____ ．5．将一条形磁铁插入螺线管线圈。

自感现象与日光灯工作原理日光灯，作为一种高效能节能的照明设备，被广泛应用于各种场所。

而日光灯的工作原理中，自感现象起着至关重要的作用。

本文将介绍自感现象的基本原理，并阐述其在日光灯工作中的应用。

一、自感现象的基本原理自感现象，即自感性，是指当电流在电路中发生变化时，由于电流本身的磁场所引起的现象。

在电路中，当电流改变时，产生的磁场又会作用于电流，导致电流的变化受到自身的阻碍或促进。

这种现象被称为自感现象。

自感现象的基本原理是法拉第电磁感应定律和楞次定律。

根据法拉第电磁感应定律，变化的磁场会引起沿着闭合回路的感应电动势。

而根据楞次定律，感应电动势的方向与磁场变化的方向相反，从而使产生感应电动势的电流的方向与产生磁场的电流的方向相反。

二、日光灯的工作原理与自感现象的关系日光灯是利用自感现象来工作的。

它的基本结构包括放电管、电极、启动器和电子镇流器。

1. 放电管：放电管是日光灯的核心部件，它由玻璃管、荧光粉和气体组成。

放电管的两端分别设置有电极，电极与放电管之间的区域充满了稀薄的气体。

2. 电极：日光灯的电极由导电材料制成，分别位于放电管两端。

3. 启动器：启动器是日光灯中引发放电的重要装置。

它通过引起放电管两端电极之间的放电，使日光灯开始工作。

4. 电子镇流器：电子镇流器是用于限制电流的装置。

它可通过调节电流大小，控制日光灯的亮度。

日光灯的工作原理可分为启动阶段和工作阶段两个过程：1. 启动阶段：当日光灯初次使用或重新启动时，起初的电压较高，无法直接通过放电管。

而此时，电子镇流器上的电荷产生电感自感电动势，使得放电管两端的电压差增大。

电极之间的电势差使得启动器放电，从而使放电管两端发生电离和放电。

这时，气体在电极之间发生放电，并且放电产生的热能使得放电管中的气体形成等离子体。

2. 工作阶段：一旦放电开始，电子镇流器调整电流的大小，以控制日光灯的亮度。

放电管中产生的等离子体激发荧光粉发出可见光，从而实现了照明。

高中物理第一章电磁感应与现代生活1.5自感现象与日光灯练习含解析沪科选修320530187自感现象与日光灯1.(多选)下列关于自感的说法中正确的是()A.自感是由于导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B.自感电动势的大小跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关C.自感电流的方向总是与原电流的方向相反D.对不同的线圈,电流变化快慢相同时,产生的自感电动势不同答案:ABD2.如图所示,电路中有L1和L2两个完全相同的灯泡,线圈L的电阻忽略不计,下列说法正确的是()A.闭合S时,L2先亮,L1后亮,最后一样亮B.断开S时,L2立刻熄灭,L1过一会儿熄灭C.L1中的电流始终从a到bD.L2中的电流始终从c到d解析:闭合S时,L2中立即有从d到c的电流,先亮,由于自感作用,线圈中产生与原电流相反的自感电动势,对原电流大小起到阻碍作用,通过线圈的电流逐渐增加,所以L1逐渐变亮,电路稳定后自感作用消失,线圈L相当于导线,所以L1、L2一样亮,断开S时,L2中由电源提供的电流瞬间消失,但是L中的电流由于自感的阻碍作用将逐渐减小,方向不变,该电流与L1、L2形成回路。

因此L1、L2将过一会儿同时熄灭。

L1中的电流始终由b到a,L2中的电流先由d到c,后由c到d。

答案:A3.关于线圈的自感系数,下列说法中正确的是()A.线圈中产生的自感电动势越大,线圈的自感系数一定越大B.线圈中的电流变化越快,自感系数就越大C.线圈中的电流不发生变化,自感系数一定为零D.线圈的自感系数与线圈自身的因素以及有无铁心有关答案:D4.如下图所示,L是一个纯电感线圈,A为一个灯泡,下列说法中正确的是()A.开关S接通瞬间和断开瞬间,灯泡中都有从a到b的电流通过B.开关S接通瞬间,灯泡中有从a到b的电流通过,断开瞬间则为从b到aC.开关S接通瞬间,灯泡中有从a到b的电流通过,断开瞬间则没有电流通过D.开关S接通瞬间和断开瞬间,灯泡中都没有电流通过解析:在开关S接通瞬间,灯泡中立即有从a到b的恒定电流通过;此时由于自感现象,通过线圈的电流则是逐渐增加的。

自感现象与日光灯1.(多选)下列关于自感的说法中正确的是()A.自感是由于导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象B.自感电动势的大小跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关C.自感电流的方向总是与原电流的方向相反D.对不同的线圈,电流变化快慢相同时,产生的自感电动势不同答案:ABD2.如图所示,电路中有L1和L2两个完全相同的灯泡,线圈L的电阻忽略不计,下列说法正确的是()A.闭合S时,L2先亮,L1后亮,最后一样亮B.断开S时,L2立刻熄灭,L1过一会儿熄灭C.L1中的电流始终从a到bD.L2中的电流始终从c到d解析:闭合S时,L2中立即有从d到c的电流,先亮,由于自感作用,线圈中产生与原电流相反的自感电动势,对原电流大小起到阻碍作用,通过线圈的电流逐渐增加,所以L1逐渐变亮,电路稳定后自感作用消失,线圈L相当于导线,所以L1、L2一样亮,断开S时,L2中由电源提供的电流瞬间消失,但是L中的电流由于自感的阻碍作用将逐渐减小,方向不变,该电流与L1、L2形成回路。

因此L1、L2将过一会儿同时熄灭。

L1中的电流始终由b到a,L2中的电流先由d到c,后由c到d。

答案:A3.关于线圈的自感系数,下列说法中正确的是()A.线圈中产生的自感电动势越大,线圈的自感系数一定越大B.线圈中的电流变化越快,自感系数就越大C.线圈中的电流不发生变化,自感系数一定为零D.线圈的自感系数与线圈自身的因素以及有无铁心有关答案:D4.如下图所示,L是一个纯电感线圈,A为一个灯泡,下列说法中正确的是()A.开关S接通瞬间和断开瞬间,灯泡中都有从a到b的电流通过B.开关S接通瞬间,灯泡中有从a到b的电流通过,断开瞬间则为从b到aC.开关S接通瞬间,灯泡中有从a到b的电流通过,断开瞬间则没有电流通过D.开关S接通瞬间和断开瞬间,灯泡中都没有电流通过解析:在开关S接通瞬间,灯泡中立即有从a到b的恒定电流通过;此时由于自感现象,通过线圈的电流则是逐渐增加的。